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Vorrichtung zum Betriebe von durch SchUfs-Hilfsbrennkraftmaschinen angetriebenen Luftverdiebtern.
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weiterarbeiten lässt, indem man in an sich bekannter Weise den schädlichen Raum des Verdichters durch Hinzufügung eines oder mehrerer Ausdehnungsräume vergrössert. Gewöhnlich ist der Anlassluftverdiehter mit der Hilfskraftmaschine zu einer Einheit zusammengebaut, so dass der Verdichter in untrennbare Verbindung mit der Hilfskraftmaschine getrieben wird, entweder durch eine gesonderte Kurbel der Hauptkurbelwelle der Hilfsmaschine oder auf andeie passende Weise.
Hiedurch wird erreicht, dass teils die Kurbelkröpfungen, Pleuelstangen) Kolben u. dgl. des Verdichters zu dem gesamten System der bewegten Maschinenteile gehören, teils ein Luftstrom ununterbrochen durch den Verdichter strömt. In den Zeiträumen, wo der schädliche Raum durch Hinzufügung von Ausdehnungsräumen vergrössert ist, muss ein ganz geringer Luftstrom durch den Verdichter gehen, damit in den verschiedenen Stufen ein für die stetige Arbeit der Ventile hinreichend grosser Überdruck gesichert werden kann, so dass die Kolbenringe und Ventile von0 Schmierölsammlungen, die Ölverkokul1gen oder Niederschläge von Pech an den Ventilen oder Kolbenringen bewirken können, freigehalten werden.
Solche Niederschläge vergrössern einerseits die Explosionsgefahr und verhindern anderseits den Verdichter, nachher im vollen
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unwirtschaftlich im Betrieb, indem er nur eine verschwindend Arbeitsmenge in den Zeiträumen ver- braucht, wo nur ein ganz geringer Luftstrom durch den Verdichter strömt.
Es ist zwar bekannt, zum Zwecke des Schiffsantriebes Brennkraftmaschinenanlagen mit Hilfs- brennkraftmaschinen zu verwenden, die Luftverdichter zum Auffüllen der Anlasslüftbehälter ständig in
Betrieb erhalten ; hier handelt es sich aber um Anlagen, bei denen Haupt-und Hilfsbrennkraftmasehine mit Drucklufteinblasung des Brennstoffes arbeiten, somit um Anlagen, bei denen der ununterbrochene
Betrieb der Verdichter eine notwendige Massnahme bildet. Bei diesen Anlagen ist entweder der Verdichter so bemessen, dass er ausser der Einblaseluft auch die Anlassluft liefern kann, oder es werden für diese beiden Zwecke besondere Verdichter vorgesehen, die besonderer Antriebe oder Kupplungseinrichtungen bedürfen.
Demgegenüber werden bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung sowohl die Haupt-als auch die Hilfsmaschine von Brennkraftmaschinen mit Druckzerstäubung ohne Einblaseluft gebildet, also von Maschinen, die für ihren gewöhnlichen Gang keinen Verdichter benötigen, wie dies z. B. bei den kompressorlosen Dieselmaschinen der Fall ist.
Ist der Verdichter von mehrstufiger Bauart, so können Ausdehnungsräume in jeder einzelnen der Verdiehterstufen angewendet werden, und die Anordnung kann eine solche sein, dass die Verbindung sämtlicher Verdichterzylinder mit ihren zugehörigen Ausdehnungsräumen gleichzeitig geöffnet wird, wenn der Verdichter mit herabgesetzter Leistung betrieben werden soll. In einem mehrstufigen Ver- dichter wird die Anordnung erfindungsgemäss so getroffen, dass nur der Niederdruckzylinder mit einem
Ausdehnungsraum versehen ist.
Ein solcher Verdichter wird in der Weise betrieben, dass man den Anlassluftbehälter absperrt, wenn er aufgepumpt ist, gleichzeitig ein Abblaseventil öffnet und den Aus- dehnungsraum dem Verdichterzylinder anschaltet, so dass der Verdichter darauf weiter arbeitet und von einem geringen Luftstrom durchströmt wird, indem der Niederdruekzyunder nur eine einem niedrigen Ansaugedruek im Hochdruckzylinder entsprechende Luftmenge ansaugt. Hiedurch wird erreicht, dass der Verdichter nur unter einem Druck arbeitet, der gross genug ist, um die Ventil-und Leitungswiderstände zu überwinden und einen ganz geringen Luftstrom durch den Verdichter zu treiben.
Bei einem Verdichter wie dem angegebenen ist gewöhnlich eine solche Verbindung zwischen das Absperrventil des Luftbehälters, das zum Ausdehnungsraum führende Ventil und das Abblaseventil eingeschaltet, dass das Öffnen der
Verbindung vom Niederdruckzylinder zum Ausdehnungsraum gleichzeitig die Absperrung des Anlassluftbehälters und die Öffnung des Abblaseventils bewirkt. Es ist an und für sich nicht notwendig, einen besonderen Ausdehnungsraum am Verdichter einzubauen, wenn man als Ausdehnungsraum den Kühlraum zwischen Nieder-und Hochdruekzylinder anwendet und eine Umlaufleitung einschalten kann, die vom Niederdruekzylinderraum zum Kühler um die Druckventile des Niederdruckzylindeis herumführt und durch ein Regelventil abgesperrt werden kann.
Bei einem Verdichter, bei dem der Kühler als Ausdehnungsraum verwendet wird, kann die Anordnung auch so getroffen sein, dass in Verbindung mit dem oder den Druekventilen des Niederdruckzylinders Vorrichtungen vorhanden sind, durch welche die genannten Ventile offen gehalten werden können, wenn der Verdichter mit vcrringeiter Leistung albeiten soll. In diesem Fa] Ie wirkt der Kühler ebenfalls als Ausdehnungsraull1.
Auf der Zeichnung ist das zum Verständnis der Erfindung Notwendige dargestellt. Fig. 1 ist ein lotrechter Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines von einer Hilfsbrennkraftmasehine stetig getriebenen Verdichters, Fig. 2 das zum Verdichter gehörige Indikatordiagramm. Fig. 3 eine Ausführungsform des Verdichters, Fig. 4 das zu dem in Fig. 3 dargestellten Verdichter gehörige Indikatordiagramm und Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des Verdichters.
"Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die Hilfsmaschine aus einer dreizyiindligen, ebenso wie die Hauptmaschine mit Druckzerstäubung ohne Einblaseluft arbeitenden Biennklafimaschine, deren
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mit einer Dynamomaschine c oder einem elektrischen Generator verbunden. Ausserdem muss die Hilfs- maschine den stetig arbeitenden Verdichter treiben, der zum Nachfüllen des Anlassluftbehälters p der Hauptkraftmaschinenanlage dient, und der Verdichter wird daher zweckmässig so angeordnet, dass er unmittelbar von einer Kurbelkröpfung an der Korbelwelle der Hilfsmaschine betrieben wird. Der Verdichter ist zweistufig mit Niederdruckzyiinder d und Hoehdruckzylinder e dargestellt.
In den Zylindern arbeitet ein abgestufter Kolben, der aus einem Niederdruckkolben f und einem Hoehdruckkolben g
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In Fig. 2 ist das dem Verdichter entsprechende Indikatordiagramm aufgezeichnet, u. zw. der Übersichtlichkeit halber so, als ob die Verdichtung in einer Stufe geschähe. Das Diagramm verändert sieh, je nachdem der Verdichter mit voller oder verringerter Leistung arbeitet. Das Diagramm 2,3, 4 entspricht der Höchstleistung, die der Verdichter bei geschlossenen Ventilen i, k gibt. Die Abszissen des Diagrammes 1, 2,. 3,4 sind von der Ordinatenachse Maus zu messen. Werden die Ventile i, Tc geöffnet,
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dem Ausdehnungsraum h. Gleichzeitig wird die Rohrleitung 0 von der Verbindung mit der Rohrleitung o abgeschnitten und dafür in Verbindung mit der Aussenluft durch das Regelventil u gebracht.
Die Wirkungsweise des Verdichters nach Fig. 3 ist wie folgt : Wenn der Verdichter mit voller Leistung arbeitet, ist das Ventil i geschlossen, so dass der Niederdruckzylinder d bei jedem Kolbenhub seinen vollen Gehalt an Luft einsaugt, die nach der Verdichtung im Niederdruckzylinder durch den Kühler q zum Hochdruckzylinder e geht, wo sie nun bis zu etwas über den Druck des Anlassluftbehälters zusammengepresst wird. Da das Ventil r gleichzeitig gegen seinen unteren Sitz t anliegt, strömt die Luft unmittelbar durch die Rohrleitung 0, o zum Behälter p ; Wenn dieser auf normalen Druck aufgepumpt ist, stellt man die Handeinstellung N so ein, dass das Ventil i geöffnet und das Ventil r gleichzeitig zum Anliegen gegen seinen oberen Sitz s gebracht wird.
Hiedurch wird das Rohr 0 mit der Aussenluft in Verbindung gesetzt und gleichzeitig der Ausdehnungsraum h eingeschoben, so dass der Niederdruckzylinder deine kleinere Luftmenge einsaugt, die während der Aufwärtsbewegung des Niederdruckkolbens f zusammengepresst und durch den Niederdruckkühler q an den Hoehdruekzylinder e abgegeben wird. Da die Rohrleitung 0 abgeblasen ist, kann der Hoehdruekzylinder die Luft nicht weiter verdichten, als zur Überwindung von Ventil-und Rohrleitungswiderständen u. dgl. notwendig ist. Der Abblasedruck wird durch das Regelventil u geregelt.
Das Diagramm Fig. 4 entspricht dem in Fig. 2 dargestellten. Wenn der Verdichter mit voller Leistung arbeitet, gibt er das Diagramm 1, 2, 3,4, bei Arbeit mit verringerter Leistung das Diagramm 1, 5, 6, 4, woraus hervorgeht, dass die Luft nur auf einen ganz geringen Druck verdichtet wird und die eingezogene Luftmenge zufolge des grösseren schädlichen Raumes bedeutend verringert ist. Gewöhnlich
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Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform des Verdichters entspricht teilweise der in Fig. 3 dargestellten, jedoch mit der Ausnahme, dass der Ausdehnungsraum hin Fig. 3 weggelassen und durch den inneren Raum des Niederdruckkühlers q ersetzt ist. Der Niederdruckzylinder d ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, mit einer Umlaufleitung v versehen, in der ein Regelventil I angeordnet ist, so dass der Niederdruckzylinder d um die Druckventile des NiederdruckzyJinders herum in unmittelbare Verbindung mit dem Kühler gesetzt werden kann. Der Kühler q kann so als Ausdehnungsraum in Verbindung mit dem Niederdruckzylinder benutzt werden, wenn der Verdichter mit verringerter Leistung arbeiten soll.
Wird die Umlaufleitung v durch Schliessen des Ventils I abgesperrt, so gibt der Verdichter seine normale volle Leistung.
Ein Verdichter nach Fig. 5, bei dem der Kiihler q als Ausdehnungsraum für den Niederdruck-
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wird, so dass der Kühler q durch die offenen Druckventile mit dem Niederdruekzylinder in Verbindung steht und als Ausdehnungsraum wirkt.
Beim Verdichter nach Fig. 5 kann ferner eine Ventilvorrichtung ganz wie die in Fig. 3 dargestellte ', s, t, u verwendet, und zwischen dem Abblaseventil r und dem Ventil I, Fig. 5, durch das der Ausdehnungsraum abgesperrt wird, eine Stangen-und Gelenkverbindung angeordnet werden, die mit der Handeinstellung N verbunden sein kann, so dass die Rohrleitung 0 selbsttätig abgeblasen werden kann, sobald der Ausdehnungsraum durch Öffnen des Ventils I eingeschaltet wird.
Da der Hauptgrundgedanke 0der Erfindung darin liegt, dass man bei Anlagen, deren Brennkraftmaschinen mit Druckzerstäubung ohne Einblaseluft arbeiten, einen stetig arbeitenden Verdichter verwendet, der in an sich bekannter Weise mit Vorrichtungen zur Vergrösserung oder Verkleinerung der schädlichen Räume des Verdichters bzw. nur eines dieser Räume versehen ist, baut man gewöhnlich den Verdichter mit der ihn antreibenden Hilfsmaschine zu einer Einheit zusammen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer solchen Einheit. liegt die Kurbelwelle des Verdichters in unmittelbarer Verlängerung der Kurbelwelle der Hilfsmaschine, indem die beiden Wellen in einem Stück ausgeführt sind.
Dasselbe ist gewöhnlich auch der Fall, wenn der Verdichter nach Fig. 1 durch die in den Fig. 3 oder 5 dargestellten Verdichter ersetzt wird. Statt einer durchgehenden, für die Hilfsmasehine und den Verdichter gemeinsamen Kurbelwelle können ebensogut zwei miteinander festverbundene, einander verlängernde Kurbelwellen angewendet werden, oder Kurbelwellen, die so angeordnet sind, dass die Kurbelwelle des Verdichters von jener der Hilfsmasehine umgedreht wird.
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